机械振动机械波光高三物理选修3-4经典练习

机械振动机械波光高三物理选修3-4经典练习机械振动一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一个选项符合题目要求，11-15题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．下列关于振动的说法正确的是（）A．物体的振动范围就是振幅B．振幅是标量描述振动强弱的物理量C．物体每完成一次全振动，都会通过平衡位置一次D．物体振动的周期越长，振动系统的能量就越强2．将秒摆的周期变为1s，R表示为地球的半径。下列措施可行的是（）A．将摆球的质量减半B．将单摆的振幅减半C．将单摆拿到距地面R处的地方D．将单摆的摆长减为原来的四分之一3．如图所示为一质点做简谐运动的振动图象。则在t1和t2两个时刻这个质点具有相同的物理量是（）A．加速度B．速度C．位移D．回复力4．如图所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，物体B与轻弹簧水平连接在竖直墙上，两物体在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，若弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移位x时，两物体间的摩擦力的大小等于（）A．0B．kxC．kxm/MD．kxm/(M+m)5．有一台机器正在运转，当其飞轮转得很快的时候，机器的振动并不是很强烈。切断电源，飞轮逐渐慢下来，到某一时刻，机器发生强烈的振动，此后飞轮转得很慢，机器振动又减弱。这种现象说明（）A．纯属偶然现象，并无规律B．在某一时刻，飞轮的惯性最大C．在某一时刻，飞轮的频率最大D．在某一时刻，飞轮转动的频率与机身的固有频率相同6．某一单摆在地面上振动的周期为T1，移到距地面高度为h的山顶时，振动的周期为T2，地球半径为R，则T1:T2为（）A．(R+h)/RB．R/(R+h)C．R2/(R+h)2D．(R+h)2/R27．做简谐运动的弹簧振子，其周期为T，则以下说法中正确的是（）A．t时刻和t+Δt时刻，振子振动的位移大小相等，方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B．t时刻和t+Δt时刻，振子振动的速度大小相等，方向相反，则Δt一定等了T/2的整数倍C．若Δt=T，则在t时刻和t＋Δt时刻振子振动的加速度一定相等D．若Δt＝T/2，则在t时刻t＋Δt时刻弹簧的长度一定相等8．摆长为L的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t=0），当振动至t=3π2√Lg时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（）9．有一天体半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，在地球表面走时准确的摆钟移到该天体的表面，秒针走一圈的实际时间为（）A．1/2minB．√2/2minC．√2minD．2min10．如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是（）A．重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动B．由a至d的过程中重力势能与弹性势能的和不断增大C．重球下落至d处获得加速度大于重力加速度D．由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量11．简谐运动的特点说法中正确的是（）A．回复力和加速度跟位移成正比且方向相反B．回复力随时间作周期性变化C．速度跟位移成正比且方向相反D．速度随时间作周期性变化12．劲度系数为20N/m的弹簧振子，它的振动图象如图所示，图线上的A点反映出此时刻（）A．弹簧振子所受弹力为0.5N，方向为正B．从t＝0到此时刻振子通过的路程为0.125mC．振子将沿正方向做加速度逐渐增大的减速运动D．在此时刻以后的三分之一周期内回复力对振子不做功13．做简谐运动的弹簧振子对平衡位置的位移为ｘ，速度为ｖ，加速度为ａ，则A．x与v同向时，振子加速B．x与v反向时，振子加速C．v与a反向时，位移变大D．v与a同向时，位移变大14．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块静止在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量。当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在运动过程中（）A．甲的振幅等于乙的振幅B．甲的周期小于乙的周期C．甲的最大加速度小于乙的最大加速度D．甲的最大速度小于乙的最大速度15．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图线提供的信息做出了下列判断（）A．t=0.2s时摆球正经过最低点B．t=1.1s时摆球正经过最低点C．摆球摆动过程中机械能减少D．摆球摆动的周期是T＝0.8s二、实验填空题（每空2分，共10分。把答案直接填写在横线上）16．某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中先测得摆线长为97.44cm，摆球直径由如图所示游标卡尺测得。然后用秒表记录了单摆30次全振动所用的时间如图所示。则：（1）单摆的摆球直径为________cm，该摆摆长为________cm，秒表所示读数为________s。（2）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，通过计算机绘制了T2-L图象，如图甲中A、B所示。那么去北大的同学所测实验结果对应的图线应是________（选填“A”或“B”）（3）利用互联网的同步视频系统，北京大学和南京大学两个物理实验室的同学同时从右侧的最大位移处释放摆长相同的单摆球，不考虑信号传输造成的时间延迟的影响，当北京大学实验室的恰振动100次全振动时，两个摆球再第一次同时出现在释放位置，则南京的重力加速度与北京的重力加速度之比为______。三、计算题（本题共3小题，每题10分，共30分。解答应写出必要的文字说明，方程式或演算步骤，有数值计算的要注明单位）17．如图所示为两个单摆A和B的振动图像，已知两个摆球质量之比为mA:mB=2:3。试求：（1）Ａ、Ｂ单摆它们的周期之比（2）它们的摆长之比（3）它们的最大回复力之比（4）它们的最大速度之比为（5）它们位移随时间表达式18．弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动，在t=0.20s时，振子速度第一次变为-v，在t=0.50s时，振子速度第二次变为-v。（1）求弹簧振子振动周期T。（2）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.00s内通过的路程。19．如图所示，一块涂有炭黑玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm。求外力F的大小。（g=10m/s2，不计阻力）机械振动参考答案：一、选择题题号123456789101112131415答案BDBDDBCCBCABDBCDBCACDACD二、实验填空题16．（1）2.98cm，98.93cm，67.4s；（2）B；（3）9801/10000；三、计算题17．（1）2:3；（2）4:9；（3）3:1；（4）3:1；（5）xA=10sin(5πt+π/2)cm，xB=5sin(10πt/3)cm；18．（1）T=1.0s；（2）200cm；19．F=24N机械波一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，1-5题只有一个选项符合题目要求，6-15题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．公路上的雷达测速仪的工作原理是利用（）A．波的反射和多普勒效应B．波的干涉和多普勒效应C．波的干涉和波的反射D．波的共振2．如图所示为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿x轴的负方向，下列说法中正确的是（）A．质点A、F的振幅不等B．该时刻质点B、E的速度相等C．该时刻质点D的加速度为正的最大D．质点B比质点C先到波峰3．关于振动和波的关系，下列几种说法中正确的是（）A．如果振源停止振动，在介质中传播的振动也立即停止B．物体做机械振动，一定产生机械波C．波的传播速度即振源的振动速度D．波在介质中的传播速度只与介质性质有关4．如图所示，在一根绳的两端相向传播着完全对称的脉冲波形，当它们恰好完全相遇时，则关于绳上a、o、b质点的振动方向叙述正确的是（）A．a质点的振动方向向上B．ｏ质点的振动方向向上C．ｂ质点的振动方向向上D．a、o、b质点的振动速度都为零5．一列横波沿直线传播，S、P是该直线上相距1.2m的两点，从波刚好到达其中一点时开始计时，已知4s内S点完成8次全振动，P点完成10次全振动，则该波的传播方向及波速v分别为：（）A．v=0.3m/s，方向由S向PB．v=0.3m/s，方向由P向SC．v=1.5m/s，方向由P向SD．v=1.5m/s，方向由S向P6．两列简谐波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则（）A．在振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B．在振动加强区域，介质质点的振幅总是比振动减弱区域介质质点的振幅大C．在振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D．在振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化7．在波的传播过程中，下列说法正确的是（）A．各质点均做受迫振动因此每个质点的振动频率都等于波源的振动频率B．相邻质点间必有相互作用力前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动C．在一个周期里，某一质点传播的距离等于一个波长D．振动步调相反的质点间的距离一定为半波长的奇数倍8．如图所示，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图）或障碍物（C、D图），其中能发生明显衍射现象的有（）9．沿x轴传播的两列横波，某时刻的波形图象如图所示，其中实线波形向右传播，虚线波形向左传播，两列波的周期都是0.8s.在两列相遇的过程中，说法正确的是（）A．x=2m处的质点此时位移为+2m，振动速度为零B．x=3m处的质点此时振动方向向上，再经过0.1s位移到达+4cmC．x=3m处的质点此时位移为+2√2cm，再经过0.3s该质点速度向下最大D．x=5m处的质点为振动减弱的点，无论何时位移和速度都为零10．如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离Δx=6.0m，则关于这列波的说法中正确的是（）A．波长可能值为8mB．波速可能值为12m/sC．1s内A质点通过的路程是50cmD．在t=0.15s时A、B两质点加速度相同，速度也相同。11．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动。t=1s时，质点a第一次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内（）A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大C．质点d向下运动D．质点f保持静止12．如图所示为一波源O点在介质中振动3s所激起的波，此时波正好传播到6m处。则以下说法正确的是（）A．该波的波速为2m/sB．x=12m处的P点再经4s时间开始起振C．x=11m处的质点再经5.5s时间第一次到达波谷D．P点开始振动x=5m的质点运动方向向上13．a、b是水平绳上的两点，相距90cm，一列简谐横波沿此绳传播．在某一时刻a点在波峰时，b点正好经过平衡位置；经2s后，a点又以波谷出现，而b点仍正好经过平衡位置．那么下列各结论中正确的是（）A．该波的波长最大是3.6mB．该波的波长可能是1.2mC．该波的最小频率是0.25HzD．该波的最大波速是0.9m/s14．如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线表示t=0s时刻的波形图，虚线表示t=0.2s时刻的波形图，已知波速为80m/s。已知质点a的平衡位置的坐标x=3m，则下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播，其周期为0.15sB．在t=0s时刻，波上质点a沿x轴负方向运动C．从t=0